Modeling, assessments and cost-effectiveness analysis of constructed wetlands and active methods for the treatment of runoff from agricultural areas : Final report of the Active Wetlands Interreg IVA project
Koskiaho, Jari; Puustinen, Markku; Koikkalainen, Kauko; Salo, Tapio; Piirimäe, Kristjan (2013)
Koskiaho, Jari
Puustinen, Markku
Koikkalainen, Kauko
Salo, Tapio
Piirimäe, Kristjan
Julkaisusarja
MTT Raportti
Numero
94
Sivut
47 p
Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus
2013
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-487-451-9
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-487-451-9
Tiivistelmä
Suomessa ja Virossa tutkittiin pieniin kosteikkoihin tai ja pelto-ojiin asennettavien kemikaalikäsittelyjen
(aktiivikosteikko) toimivuutta maataloudesta peräisin olevan fosforin pidättämisessä. Tässä Active
Wetlands -hankkeen osaraportissa mallinnettiin koelaitteistojen erikokoisilla sijaintivaluma-alueilla
saavuttamia fosforin pidättämistuloksia, ja verrattiin tuloksia samoille valuma-alueille tehtyjen kosteikkosimulaatioiden
(”perinteiset” maatalouden vesiensuojelukosteikot) kanssa. Lisäksi arvioitiin
aktiivi- ja perinteisten kosteikkojen kustannustehokkuutta.
Mallinnus tehtiin viidelle kohdealueelle Suomessa ja yhdelle koealueelle Virossa. Käytetyt mallit olivat
päivittäistä aika-askelta käyttävä prosessipohjainen SWAT, empiirinen VIHMA ja paikkatietoon
perustuva RasterMode malli. Mallien lähtötietoina käytettiin saatavissa olevaa GIS- ja muuta valumaaluetietoa
ja niiden parametrit valittiin aikaisempien tutkimusten ja tässä hankkeessa tehtyjen kokeiden
tulosten perusteella.
SWAT mallilla tehty kosteikkojen sijoittelustrategian simulointi osoitti, että useiden kosteikkojen perustaminen
valuma-alueen eri osiin oli selvästi tehokkaampaa kuin rakentaa yksi suuri kosteikko valuma-
alueen purkupisteeseen. Molemmissa tapauksissa kokonaiskosteikkoala valuma-alueella oli samansuuruinen.
Myös kemikaaliannostelijan kustannustehokkuuteen sijoituspaikan valinnalla on ratkaiseva
merkitys. Korkean fosforipitoisuuden valumavesiä käsiteltäessä niin luontaisten prosessien
kautta pidättyvän kuin kemikaalilla saostetunkin fosforin määrä on huomattavasti suurempi kuin silloin,
kun valumaveden fosforipitoisuus on alhainen. Siten niin rakennetut kosteikot kuin kemikaalikäsittelytkin
tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle kuormituslähteitä. Tässä suhteessa "hotspot" kuormittajiin,
kuten navetat, maitohuoneet, hevostallit jne. kannattaa kiinnittää erityistä huomiota. Raster-
Mode malli osoittautui käyttökelpoiseksi kosteikkojen suunnitteluapuvälineeksi ja hyödylliseksi myös
arvioitaessa fosforin pidättymistä. Tulosten perusteella sekä perinteiset rakennetut kosteikot että aktiiviset
toimenpiteet ovat kustannustehokkaita vesiensuojelumenetelmiä sillä edellytyksellä, että ne on
suunniteltu ja toteutettu huolellisesti ja sijoitettu oikeisiin paikkoihin.
(aktiivikosteikko) toimivuutta maataloudesta peräisin olevan fosforin pidättämisessä. Tässä Active
Wetlands -hankkeen osaraportissa mallinnettiin koelaitteistojen erikokoisilla sijaintivaluma-alueilla
saavuttamia fosforin pidättämistuloksia, ja verrattiin tuloksia samoille valuma-alueille tehtyjen kosteikkosimulaatioiden
(”perinteiset” maatalouden vesiensuojelukosteikot) kanssa. Lisäksi arvioitiin
aktiivi- ja perinteisten kosteikkojen kustannustehokkuutta.
Mallinnus tehtiin viidelle kohdealueelle Suomessa ja yhdelle koealueelle Virossa. Käytetyt mallit olivat
päivittäistä aika-askelta käyttävä prosessipohjainen SWAT, empiirinen VIHMA ja paikkatietoon
perustuva RasterMode malli. Mallien lähtötietoina käytettiin saatavissa olevaa GIS- ja muuta valumaaluetietoa
ja niiden parametrit valittiin aikaisempien tutkimusten ja tässä hankkeessa tehtyjen kokeiden
tulosten perusteella.
SWAT mallilla tehty kosteikkojen sijoittelustrategian simulointi osoitti, että useiden kosteikkojen perustaminen
valuma-alueen eri osiin oli selvästi tehokkaampaa kuin rakentaa yksi suuri kosteikko valuma-
alueen purkupisteeseen. Molemmissa tapauksissa kokonaiskosteikkoala valuma-alueella oli samansuuruinen.
Myös kemikaaliannostelijan kustannustehokkuuteen sijoituspaikan valinnalla on ratkaiseva
merkitys. Korkean fosforipitoisuuden valumavesiä käsiteltäessä niin luontaisten prosessien
kautta pidättyvän kuin kemikaalilla saostetunkin fosforin määrä on huomattavasti suurempi kuin silloin,
kun valumaveden fosforipitoisuus on alhainen. Siten niin rakennetut kosteikot kuin kemikaalikäsittelytkin
tulisi sijoittaa mahdollisimman lähelle kuormituslähteitä. Tässä suhteessa "hotspot" kuormittajiin,
kuten navetat, maitohuoneet, hevostallit jne. kannattaa kiinnittää erityistä huomiota. Raster-
Mode malli osoittautui käyttökelpoiseksi kosteikkojen suunnitteluapuvälineeksi ja hyödylliseksi myös
arvioitaessa fosforin pidättymistä. Tulosten perusteella sekä perinteiset rakennetut kosteikot että aktiiviset
toimenpiteet ovat kustannustehokkaita vesiensuojelumenetelmiä sillä edellytyksellä, että ne on
suunniteltu ja toteutettu huolellisesti ja sijoitettu oikeisiin paikkoihin.
Collections
- MTT Raportti [186]